分別介紹SMC電磁閥常用的密封形式及選用原則

    SMC電磁閥是自動(dòng)控制系統(tǒng)中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，比人的手和腳。調(diào)節(jié)閥用來(lái)調(diào)節(jié)流體流量，克服干擾來(lái)被控變量達(dá)到給定的工藝指標(biāo)。

    SMC電磁閥的閥部分由閥的內(nèi)件和閥體組成，閥的內(nèi)件包括閥芯、閥桿、填料函和上閥蓋等。上閥蓋和填料函用于對(duì)閥桿密封和對(duì)閥桿進(jìn)行導(dǎo)向，防止工藝介質(zhì)沿調(diào)節(jié)閥門(mén)的閥桿這個(gè)可動(dòng)部件向外泄漏，它是閥體不可分割的一部分。

    常規(guī)的上閥蓋結(jié)構(gòu)形式一般有四種：普通型、散熱片型、長(zhǎng)頸型和波紋管密封型。材質(zhì)一般有鑄鐵、鑄鋼和不銹鋼，填料函一般為聚四氟乙烯或柔性石墨。

    典型的調(diào)節(jié)閥的閥蓋由與閥體相同的材料或等效的材料制成。閥蓋承受與閥體相同的溫度和腐蝕性影響，閥桿密封在經(jīng)過(guò)幾百次的循環(huán)動(dòng)作之后，就會(huì)磨損，在工程應(yīng)用中，流體壓力也會(huì)導(dǎo)致密封磨損；填料的選擇也是一個(gè)問(wèn)題，填料選擇不當(dāng)，調(diào)節(jié)閥的摩擦力增大而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥死區(qū)增大或者很容易使閥桿密封失效。

    因此，選擇調(diào)節(jié)閥，除了閥體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、口徑計(jì)算外，還應(yīng)根據(jù)控制流體的壓力、溫度、壓差、流體的性質(zhì)，合理選擇上閥蓋的結(jié)構(gòu)形式和填料函，以防止流體沿著調(diào)節(jié)閥閥桿泄漏出來(lái)，即應(yīng)充分考慮閥桿密封的性能和使用壽命。這在工程設(shè)計(jì)中顯得非常重要。

    在強(qiáng)腐蝕、易揮發(fā)和有毒有害的工藝流體中，調(diào)節(jié)閥一般不采用普通型、散熱片型、長(zhǎng)頸型上閥蓋及密封結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)榇朔N結(jié)構(gòu)形式的密封性能和使用壽命極為有限。技術(shù)人員曾在現(xiàn)場(chǎng)做過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，采用304不銹鋼直行程調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)濃硝酸和濃硫酸混酸流量，使用聚四氟乙烯填料密封結(jié)構(gòu)，不到一個(gè)月經(jīng)過(guò)600次左右的全行程的調(diào)節(jié)閥閥桿的上下運(yùn)動(dòng)，聚四氟乙烯填料密封即*被破壞。在強(qiáng)腐蝕、易揮發(fā)和有毒有害的工藝條件下，一旦閥桿密封被破壞，強(qiáng)腐蝕、易揮發(fā)和有毒有害的工藝介質(zhì)從調(diào)節(jié)閥閥桿中泄漏出來(lái)，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境和人身安全帶來(lái)嚴(yán)重的后果。

    采用波紋管密封型形式是解決上述問(wèn)題的一個(gè)途徑。波紋管一般由不銹鋼做成。這種特殊的閥蓋結(jié)構(gòu)保護(hù)調(diào)節(jié)閥的填料函避免和流體接觸，一旦波紋管破裂，在波紋管上面的填料函結(jié)構(gòu)會(huì)防止波紋管破裂失效時(shí)產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。在工程實(shí)際中，波紋管密封形式的選擇應(yīng)充分考慮波紋管密封的壓力的額定值會(huì)隨溫度的增高而降低，流體中不能有固體的顆粒存在，及波紋管材料的循環(huán)動(dòng)作壽命等。在不銹鋼不耐某些工藝介質(zhì)腐蝕的強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)所，如工藝介質(zhì)為濕氯氣時(shí)，濕氯氣中含有的微量鹽酸會(huì)使不銹鋼波紋管很快被腐蝕，則調(diào)節(jié)閥閥桿不能采用波紋管密封的形式。

    在這種情況下，正確地選擇似乎是采用隔膜調(diào)節(jié)閥。隔膜調(diào)節(jié)閥采用了耐腐蝕的襯里和耐腐蝕隔膜，不用填料，可以*避免腐蝕性介質(zhì)向外泄漏，但其流量特性不是很，且受隔膜襯里的限制，耐壓、耐溫性能較差，耐腐蝕隔膜片會(huì)由于上下折疊而造成疲勞損壞，壽命很短，一旦耐腐蝕隔膜片破裂，強(qiáng)腐蝕、易揮發(fā)和有毒有害的工藝介質(zhì)會(huì)同樣從裂口處泄漏出來(lái)，因此，隔膜調(diào)節(jié)閥的使用受到了很大限制。

    因此，在強(qiáng)腐蝕、易揮發(fā)、有毒有害的工藝條件下，尋找一種、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的調(diào)節(jié)閥上閥蓋及密封結(jié)構(gòu)形式是調(diào)節(jié)閥工作從而實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)控制的關(guān)鍵。2、調(diào)節(jié)閥閥桿的新型密封方法

    硝化棉硝化工序即濃硝酸和濃硫酸混酸和棉纖維反應(yīng)生成硝化棉，控制濃硝酸和濃硫酸混酸流量和棉纖維量的比例是硝化棉產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。在硝化棉硝化工序自控系統(tǒng)的改造中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的閥桿密封方式，成功地解決了調(diào)節(jié)濃硝酸和濃硫酸混酸流量調(diào)節(jié)閥的閥桿密封問(wèn)題。

    在聚四氟乙烯填料密封的上方，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)空腔，并且給這個(gè)空腔中通入惰性氣體(如氮?dú)?，也可以是空?，并且要求惰性氣體的壓力要稍高于管道中工藝介質(zhì)的上限壓力。這樣，調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中，即使調(diào)節(jié)閥的聚四氟乙烯填料密封被破壞，由于氣體的壓力要稍高于管道中工藝介質(zhì)的上限壓力，強(qiáng)腐蝕、易揮發(fā)、有毒有害的氣體也無(wú)法泄漏出來(lái)。為空腔中氣體的壓力穩(wěn)定，防止氣體沿閥桿上下串氣，在空腔的下部，把聚四氟乙烯填料分割為上下兩部分，在中間加一不銹鋼隔墊，將氟橡膠O型密封圈嵌入不銹鋼隔墊內(nèi)，隔墊上下用聚四氟乙烯填料將其夾緊?？涨簧喜康拈y蓋中也嵌入氟橡膠O型密封圈，用螺栓將閥蓋壓緊。一般來(lái)講，氟橡膠O型密封圈的使用壽命是比較長(zhǎng)的，高達(dá)上百萬(wàn)次，只要氟橡膠O型密封圈的密封不被破壞，空腔中惰性氣體壓力會(huì)始終高于管道中工藝介質(zhì)的上限壓力，因此，這種調(diào)節(jié)閥閥桿的密封結(jié)構(gòu)形式是非常的，也很經(jīng)濟(jì)。

    一是密封面有臟物，使得密封面被墊住，造成閥瓣與閥座間存在間隙，從而造成閥門(mén)泄漏。排除這種故障的方法就是密封面臟物或使用提升扳手將閥門(mén)啟閉幾次。對(duì)于工作介質(zhì)為水的設(shè)備，要注意設(shè)備內(nèi)部的銹蝕防護(hù)；對(duì)有提升手柄的安全閥，在不影響正常的情況下，可定期手動(dòng)排放介質(zhì)，以沖刷密封面的臟物；

    二是密封面損傷。由于密封面的材質(zhì)較軟，當(dāng)密封面被較硬的雜質(zhì)墊住，并在外力的長(zhǎng)期作用下，就會(huì)造成密封面的損傷。排除這種故障的方法就是根據(jù)損傷程度采用研磨或車(chē)削研磨結(jié)合的方法修復(fù)密封面，其粗糙度應(yīng)不大于Ra=0.2μm，另外要介質(zhì)的干凈；

    三是裝配不當(dāng)或零件尺寸不合適。裝配不當(dāng)會(huì)造成零件的同心度受到破壞，因此對(duì)于這類(lèi)故障應(yīng)采取重新裝配或更換合適零件的方法解決；

    四是閥門(mén)開(kāi)啟壓力與工作壓力比較接近，導(dǎo)致密封面比壓力過(guò)低。當(dāng)閥門(mén)受到震動(dòng)或工作介質(zhì)的波動(dòng)時(shí)，都會(huì)輕易造成閥門(mén)的泄漏。因此需在設(shè)備安全的前提下，適當(dāng)調(diào)升閥門(mén)的開(kāi)啟壓力；

    五是彈簧失效，使閥門(mén)開(kāi)啟壓力發(fā)生變化。造成這種故障的原因很可能是由于高溫或腐蝕等原因造成的。對(duì)于這種故障只能采取更換彈簧甚至調(diào)換閥門(mén)的方法解決。

    安全閥是鍋爐、壓力容器、壓力管道和其他受壓設(shè)備上重要的安全附件，應(yīng)經(jīng)常檢查，使之安全。其動(dòng)作的性和性能的壞直接關(guān)系到人身和設(shè)備的安全，也與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。因此需要從選型、安裝、調(diào)試、運(yùn)行檢修及維修等過(guò)程嚴(yán)格把關(guān)，認(rèn)真執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的要求，才能在鍋爐壓力容器超壓狀態(tài)時(shí)，其安全閥一定能夠起跳泄壓，保護(hù)其設(shè)備的安全。從而確保鍋爐壓力容器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。